12.13 : انحياز FETs

يعد انحياز ترانزستور تأثير مجال الوصلة (JFET) أمرًا ضروريًا لتحديد المعلمات التشغيلية وضمان الأداء الفعال في الدوائر الإلكترونية. تتميز JFETs باستخدام نوع حامل واحد في تكوينات القناة N أو القناة P، حيث تكون القناة محاطة بوصلات PN. تعتبر هذه الوصلات أساسية لقدرة الجهاز على التحكم في تدفق التيار.

في قناة JFET N، يتكون الهيكل من مادة من النوع N تشكل القناة على ركيزة من النوع P، مع بوابة مصنوعة من مادة من النوع P. يتضمن انحياز هذا النوع تطبيق جهد سلبي على البوابة بالنسبة للمصدر. هذا الجهد السلبي يطرد الإلكترونات الموجودة في القناة، مما يخلق منطقة استنفاد تضيق القناة وتقلل من موصليتها. هذا التلاعب في عرض القناة يتحكم في تدفق الإلكترون، وبالتالي التيار.

على العكس من ذلك، تتميز قناة JFET ذات القناة P بقناة شبه موصلة من النوع P مع مادة بوابة من النوع N على كلا الجانبين. في هذا الهيكل، يؤدي تطبيق جهد البوابة الموجب على القناة من النوع P إلى صد الثقوب، مما يزيد من منطقة الاستنفاد ويقلل الموصلية. يعد هذا الانحياز العكسي أمرًا بالغ الأهمية في التحكم في التيار عبر الجهاز.

يعد الانحياز الفعال أمرًا أساسيًا بالنسبة لـ JFETs المستخدمة كمحولات أو مكبرات صوت. يعمل جهد مصدر البوابة المطبق على ضبط عرض منطقة النضوب بدقة، وإدارة تدفق التيار عبر القناة. علاوة على ذلك، فإن انحياز JFETs يؤثر أيضًا على خصائص مثل مقاومة استنزاف التيار المتردد، والتي تتراوح عادةً بين عدة مئات من الأوم، ومعلمات مثل الموصلية العابرة وعامل التضخيم.

يمنع الانحياز الصحيح JFET من العمل في حالات غير مرغوب فيها مثل التشبع أو القطع، مما يؤدي إلى تحسين أدائه ومتانته في الدوائر.